第六節填料塔1填料塔的結構及填料的特性2填料塔具有生產能力大，分離效率高，壓降小，持液量小，操作彈性大等優點。填料塔也有一些不足之處，如填料造價高；當液體負荷較小時不能有效地潤濕填料表面，使傳質效率降低；不能直接用于有懸浮物或容易聚合的物料；對側線進料和出料等復雜精餾不太適合等。3填料的類型

填料的種類很多，根據裝填方式的不同，可分為散裝填料和規整填料。拉西環456填料的性能評價填料的幾何特性填料的幾何特性數據主要包括比表面積、空隙率、填料因子等，是評價填料性能的基本參數。比表面積單位體積填料的填料表面積稱為比表面積，以a表示，其單位為m2/m3。填料的比表面積愈大，所提供的氣液傳質面積愈大。因此，比表面積是評價填料性能優劣的一個重要指標。空隙率單位體積填料中的空隙體積稱為空隙率，以e表示，其單位為m3/m3，或以%表示。填料的空隙率越大，氣體通過的能力越大且壓降低。因此，空隙率是評價填料性能優劣的又一重要指標。

7填料因子:填料的比表面積與空隙率三次方的比值，即a/e

3，稱為填料因子，以f表示，其單位為1/m。填料因子分為干填料因子與濕填料因子，填料未被液體潤濕時的a/e3稱為干填料因子，它反映填料的幾何特性；填料被液體潤濕后，填料表面覆蓋了一層液膜，a和e

均發生相應的變化，此時的a/e

3

稱為濕填料因子，它表示填料的流體力學性能，f值越小，表明流動阻力越小。8填料的性能評價

填料性能的優劣通常根據效率、通量及壓降三要素衡量。在相同的操作條件下，填料的比表面積越大，氣液分布越均勻，表面的潤濕性能越好，則傳質效率越高；填料的空隙率越大，結構越開敞，則通量越大，壓降亦越低。9填料塔的流體力學性能

填料塔的流體力學性能主要包括填料層的持液量、填料層的壓降、液泛、填料表面的潤濕及返混等。

填料層的持液量

在一定操作條件下，在單位體積填料層內所積存的液體體積，以(m3液體)/(m3填料)表示。一般來說，適當的持液量對填料塔操作的穩定性和傳質是有益的，但持液量過大，將減少填料層的空隙和氣相流通截面，使壓降增大，處理能力下降。10填料層的壓降

在逆流操作的填料塔中，從塔頂噴淋下來的液體，依靠重力在填料表面成膜狀向下流動，上升氣體與下降液膜的摩擦阻力形成了填料層的壓降。填料層壓降與液體噴淋量及氣速有關，在一定的氣速下，液體噴淋量越大，壓降越大；在一定的液體噴淋量下，氣速越大，壓降也越大。

11以線B為例:u較低（點L以下）:線與A線大致平行。u

P

液體下流與流速無關u大于uL以后:線斜率增大,上升氣流開始阻礙液體順利下流,Pu大于uF以后:P與u成垂直關系,表明上升氣體足以阻止液體下流,于是液體填料層充滿填料層空隙,氣體只能鼓泡上升,隨之液體被氣流帶出塔頂,發生液泛。12液泛在泛點氣速下，持液量的增多使液相由分散相變為連續相，而氣相則由連續相變為分散相，此時氣體呈氣泡形式通過液層，氣流出現脈動，液體被大量帶出塔頂，塔的操作極不穩定，甚至會被破壞，此種情況稱為淹塔或液泛。影響液泛的因素很多，如填料的特性、流體的物性及操作的液氣比等。

填料特性的影響集中體現在填料因子上。填料因子F值越小，越不易發生液泛現象。流體物性的影響體現在氣體密度、液體的密度和粘度上